磁性纳米结构的面分析表征

这个球差校正 HAADF 图像展示了几个 SiO2 颗粒以及其外壳的结构信息。由于外壳层包含的元素原子量高,这个磁性外层在HAADF对比度中比Si亮得多。

该试样由一个 SiO2 球体组成,该球体涂有纳米薄层钽(Ta)和铑(Ru)最外层的成分则包含钴 (Co)、铂 (Pt)、铬 (Cr) 和氧 (O)。正如球差校正电镜的HAADF 像展示的,这个结构的最外层有一个刺猪样的结构。使用传统 STEM 中的 EDS 可以获取材料上元素的信息,并且清楚地了解它分层的结构。例如,使用 8 x 8 像素并和模式对图进行定量后,很容易区分由 Ru 和 Ta 组成的种子层,以改进这种快速测量的统计信息。混合元素图则展示更多信息,这些信息对功能磁层的属性和生产过程非常重要:

a) Co 和 Pt 均匀分布在顶层

b) Co 和 Pt 在单个晶体上形成封闭膜,导致磁连接和容易切换行为

c) Cr 似乎集中在结构的表面。

在APL 的这篇论文中(Magnetic hedgehog-like nanostructures, C. Brombacher, M. Falke, F. Springer, H. Rohrmann, A. Goncharov, T. Schrefl, A.Bleloch, M. Albrecht Appl. Phys. Lett. 97, (2010) 102508. DOI: 10.1063/1.3486679),球差电镜上高清的EELS 表征展示,铬氧化物在刺猪样结构间隔绝了单Pt-Co晶体,因此磁性各向异性可用于设备应用,如数据存储。